一种物体匀变速测速演示装置的制作方法

本实用新型涉及一种演示装置，具体为一种物体匀变速测速演示装置。

背景技术：

目前，在物理教学和社会实践中，经常会对某一物体移动的瞬间速度、某一区间的加速度和某一区间的平均速度进行测定，但在教学过程中学生理解困难，不直观，影响学生的学习兴趣和学习质量。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服传统物理教学中，物体的匀加速试验不直观，影响学生的学习兴趣和学习质量的缺陷，提供一种物体匀变速测速演示装置，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种物体匀变速测速演示装置，包括密封玻璃管和底座，所述密封玻璃管内部的一端设有斜坡，所述斜坡的顶端设有测试物，所述密封玻璃管内部的另一端设有缓冲垫，所述斜坡的底部设有气垫轨道，所述气垫轨道的边侧固定有第一光电开关，所述第一光电开关的一侧设有第二光电开关，所述第二光电开关的一侧设有第三光电开关，所述第三光电开关的一侧设有第四光电开关，所述密封玻璃管的一端设有电磁铁，所述电磁铁的顶端设有第二开关，所述密封玻璃管的一侧通过吸盘与套环卡合连接，所述套环的一侧与伸缩杆固定连接，所述伸缩杆的一侧设有伸缩阀，所述伸缩杆的底部与底座焊接，所述底座的顶部设有第一开关，所述第一开关的一侧设有气泵，所述气泵的一侧设有数字计时器，所述气泵通过气管与密封玻璃管内部的气垫轨道连接，所述底座的一端设有电源线。

进一步的，所述密封玻璃管的一侧设有水平仪，所述密封玻璃管的顶部设有排气阀。

进一步的，所述密封玻璃管为透明有机玻璃材质制成，且管壁的表面刻印有刻度。

进一步的，所述气垫轨道的底部与密封玻璃管的底部通过胶水粘合连接。

进一步的，所述测试物为金属材质制成的球体。

进一步的，所述电源线与气泵、第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关、第四光电开关、电磁铁和数字计时器电性连接，所述第一光电开关与电源线电性连接，所述第二开关与电磁铁电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种物体匀变速测速演示装置，可以进行物体的直线匀加速演示，且同时也可以对物体的自由落体运动进行演示，物体在进行匀加速试验的过程中，设有的气垫轨道可以避免摩擦力对试验的影响，且装置操作方便，试验的过程一目了然，增加学生的学习兴趣。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型所述一种物体匀变速测速演示装置的结构示意图之一；

图2为本实用新型所述一种物体匀变速测速演示装置的结构示意图之二；

图中：1、密封玻璃管；2、第三光电开关；3、水平仪；4、第二光电开关；5、第一光电开关；6、测试物；7、第二开关；8、电磁铁；9、气管；10、电源线；11、第一开关；12、斜坡；13、气泵；14、伸缩阀；15、伸缩杆；16、套环；17、数字计时器；18、底座；19、缓冲垫；20、第四光电开关；21、气垫轨道；22、吸盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种物体匀变速测速演示装置，包括密封玻璃管1和底座18，密封玻璃管1内部的一端设有斜坡12，斜坡12的顶端设有测试物6，密封玻璃管1内部的另一端设有缓冲垫19，斜坡12的底部设有气垫轨道21，气垫轨道21的边侧固定有第一光电开关5，第一光电开关5的一侧设有第二光电开关4，第二光电开关4的一侧设有第三光电开关2，第三光电开关2的一侧设有第四光电开关20，密封玻璃管1的一端设有电磁铁8，电磁铁8的顶端设有第二开关7，密封玻璃管1的一侧通过吸盘22与套环16卡合连接，套环16的一侧与伸缩杆15固定连接，伸缩杆15的一侧设有伸缩阀14，伸缩杆15的底部与底座18焊接，底座18的顶部设有第一开关11，第一开关11的一侧设有气泵13，气泵13的一侧设有数字计时器17，气泵13通过气管9与密封玻璃管1内部的气垫轨道21连接，底座18的一端设有电源线10。

密封玻璃管1的一侧设有水平仪3，密封玻璃管1的顶部设有排气阀，在对测试物6进行直线匀加速实验的时候，可以利用气泵13对气垫轨道21通入气流，气流将测试物6在气垫轨道21上端支撑起，减少气垫轨道21对测试物6的摩擦。

密封玻璃管1为透明有机玻璃材质制成，且管壁的表面刻印有刻度，在进行试验的过程中，可以很直观的对测试物的运动轨迹进行观察，管壁表面刻印有的刻度，可以很容易分别测出第一光电开关5与第二光电开关4、第二光电开关4与第三光电开关2和第三光电开关2与第四光电开关20之间的距离。

气垫轨道21的底部与密封玻璃管1的底部通过胶水粘合连接，使得气垫轨道21与密封玻璃管1底部的连接固定快速且牢固。

测试物6为金属材质制成的球体，在电磁铁8通电情况下，可以利用电磁铁8将测试物6吸附在斜坡12的顶端。

电源线10与气泵13、第一光电开关5、第二光电开关4、第三光电开关2、第四光电开关20、电磁铁8和数字计时器17电性连接，第一光电开关5与电源线10电性连接，第二开关7与电磁铁8电性连接，当电源线10接通电源后，为气泵13、第一光电开关5、第二光电开关4、第三光电开关2、第四光电开关20、电磁铁8和数字计时器17进行供电，第一光电开关5控制电源线10的供电与否，第二开关7控制电磁铁8供电与否。

具体使用时，在进行物体的直线匀加速实验时，首先将电源线10接通电源，然后打开第二开关7，使电磁铁8通电，然后电磁铁8将测试物6吸附在斜坡12的顶端，然后，依据水平仪3，将密封玻璃管1通过套环16在伸缩杆15的放置调整为水平，然后，打开密封玻璃管1的顶部的排气阀，再打开第一开关11，气泵13运转，气泵13通过气管9往气垫轨道21注入气流，然后关闭第二开关7，测试物6便从斜坡12滚下，这时测试物6便获得一个初始速度，然后测试物6在气垫轨道21上进行滑动，测试物6便依次通过第一光电开关5、第二光电开关4、第三光电开关2和第四光电开关20，测试物6每次经过光电开关时，通过的时间便可以通过数字计时器17分别进行记录，最终测试物6滚动到缓冲垫19处停止，然后，依据第一光电开关5与第二光电开关4、第二光电开关4与第三光电开关2和第三光电开关2与第四光电开关20之间的距离和测试物6经过第一光电开关5、第二光电开关4、第三光电开关2和第四光电开关20数字计时器17分别记录的时间，这样便可以依据物理中物体的位移公式，X=V*t，其中X为位移距离，即试验中两个光电开关之间的距离，V为测试物6经过两个光电开关之间的速度，t为测试物6经过两个光电开关之间的时间差，由于X和t为已知量，则V便可以通过X除以t计算出，照此方法分别测出两个光电开关之间测试物6经过的速度V,为了区分分别记为V_1、V_2、V₃和V₄，然后利用V₂除以V₁、V₃除以V₂和V₄除以V₃，这样便可以分别计算出测试物6的加速度，计算出的加速度值接近相等，进而验证测试物6的运动为匀加速运动。该装置还可以对物体进行自由落体运动的演示，首先将电源线10接通电源，然后打开第二开关7，使电磁铁8通电，然后电磁铁8将测试物6吸附在斜坡12的顶端，依据水平仪3，将密封玻璃管1通过套环16在伸缩杆15的放置调整为竖直，然后，打开第一开关11，关闭密封玻璃管1的顶部的排气阀，气泵13运转，利用气泵13将密封玻璃管1抽成真空，然后关闭第二开关7，测试物6便从密封玻璃管1的一端落下，测试物6进行自由落体运动，自由落体的加速度测试方法和上述方法一致，试验中，第一开关11为双开开关，分别控制气泵13的抽空和打气两种工作方式。

本实用新型的有益效果是：该种物体匀变速测速演示装置，可以进行物体的直线匀加速演示，且同时也可以对物体的自由落体运动进行演示，物体在进行匀加速试验的过程中，设有的气垫轨道21可以避免摩擦力对试验的影响，且装置操作方便，试验的过程一目了然，增加学生的学习兴趣。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。